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稀释制冷机是量子计算、超导的核心设备,能为其提供近乎绝对零度的低温环境,将热噪声降至极低水平。为了研究稀释制冷机的工作特性,将稀释制冷机非稳态启动过程分为3个阶段,并给出3个阶段的热力学分析方法。针对减压过程得到了其两相态参数平衡关系,并分析了热负荷对其影响。针对非稳态相分离过程研究了其稀释制冷特性,并分析了非理想因素对其制冷过程的影响。研究结果给出了各阶段的制冷特性,为稀释制冷机的研究与实验设计提供理论依据。 相似文献
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设计并研制全金属双腔串联有阀压电泵,利用压电泵驱动水工质在闭式环路内循环稳定流动。水冷环路热端设计为微通道结构,微通道结构能显著增强液相工质流动过程中与壁面换热速率。在压电泵驱动下,工质在微通道热端吸热,冷端放热,实现热量从热端到冷端高效传递。搭建实验测试系统,研究压电泵工作性能以及压电泵驱动水冷环路传热性能。结果表明,压电泵在开放系统和闭式系统工作性能一致。压电泵驱动电压越大,回路内液相工质流动速度越快,传热速率越高,系统热阻越低。双腔串联压电泵在120V驱动电压下,泵水流量达到167 mL/min,水冷环路热阻达到0.12℃/W。压电泵驱动闭式水冷环路具有热阻小,结构紧凑,能耗低,智能控制等优点,能更好地应用于大功率电子器件散热领域。 相似文献
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低温光学能够降低红外光学系统自身热噪声,有效提高探测灵敏度。支撑结构是实现光学系统在低温下正常工作的关键部件。设计的透射式低温光学系统工作温度为150 K,采用脉冲管制冷机这种新型机械式低温制冷机做冷源。因制冷机冷指直径较小,直接冷却光学透镜会在透镜内部产生较大温差,影响成像质量,为此设计了一种新型支撑结构,一方面设计了新型的轴向支撑和径向支撑用来减少透镜在低温下的形变,另一方面建立了透镜与脉冲管制冷机之间的传热模型,来指导支撑结构热设计,减小透镜内部温差。最后,对透镜支撑的低温性能进行了测试,实验结果表明,经过3 h,透镜温度由300 K降至150 K,支撑结构很好地保护了透镜并且在降温过程中透镜内部温差小于1 K。当温度从300 K降低到150 K时,光学表面的最大变形小于1(1=632.8 nm)。支撑结构从机械和热学性能上满足了低温光学系统的需要,为机械式制冷机冷却光学系统的光机结构设计提供了一种新选择。 相似文献
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